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跨学科视域下培育学生科学素养的校本课程

现代教学 2025年第1期 36-37页

作者：徐翔同济大学附属新江湾城实验学校

开展跨学科的综合实践学习,可以让学生获得科学知识,养成科学思维,提升科学探究与实践能力,培养学生的科学态度。同时,利用大学资源,学校还可构建科学素养校本课程体系,培养学生的创新思维和科学探究能力。

关键词：跨学科学习科学素养校本课程

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急救车资源布局与运营调度优化研究综述

中国公路学报 2025年第1期38卷 249-267页

作者：沈煜毕维翰王兰杜豫川同济大学道路与交通工程教育部重点实验室同济大学建筑与城市规划学院

为系统分析和总结急救车资源布局与运营调度的研究现状与发展趋势，基于Web of Science数据库收录的1 502篇文献，从战略层、战术层、操作层3个层次梳理急救车资源布局与运营调度的研究脉络。研究结果表明，在战略层，急救车定位问题的... 详细信息

为系统分析和总结急救车资源布局与运营调度的研究现状与发展趋势，基于Web of Science数据库收录的1 502篇文献，从战略层、战术层、操作层3个层次梳理急救车资源布局与运营调度的研究脉络。研究结果表明，在战略层，急救车定位问题的研究重点在于持续改善覆盖定义、准确刻画系统内在的不确定性，主要研究方法包括随机规划、鲁棒优化等不确定性建模和求解方法。在战术层，急救车重定位问题按照触发重定位决策的方式分为多阶段重定位和动态重定位，由于重定位较定位更为复杂，研究重点在于应用启发式、强化学习等算法求解现实中的大规模问题。操作层关键的决策问题包括急救车指派、目的地选择和路径规划：急救车指派相关研究呈现从基于规则到基于模型，从独立优化到和重定位联合优化的发展历程；目的地选择涉及与医院工作负载的协同优化，路径规划则主要针对灾难响应等特殊场景。在未来的研究中，需要紧扣动态性和随机性2条研究主线，在准确刻画院前医疗急救系统不确定性来源的同时，充分利用更细粒度的数据辅助实时决策。在建模和求解的具体技术上，应考虑打通不同层次的多个决策问题开展联合优化，实现急救车定位与调度方案从局部最优到系统最优的迭代，并持续开发能处理现实大规模场景的高效求解算法以支撑联合优化的求解。

关键词：交通工程急救车运营调度综述紧急医疗服务资源布局优化

基于STEAM理念的数学文化项目学习教学设计与实践——以“手摇纺车中的数学文化”为例

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数学通报 2025年第2期64卷 16-21页

作者：王加翠何娜杭州市大成岳家湾实验学校 310000

《义务阶段课程标准(2022版)》指出:“数学文化应融入数学教学活动.将数学文化融入教学,有利于激发学生的数学学习兴趣,有利于学生进一步理解数学,有利于开阔学生视野、提升数学学科核心素养”[1].项目学习能够架起数学文化与STEAM(科... 详细信息

《义务阶段课程标准(2022版)》指出:“数学文化应融入数学教学活动.将数学文化融入教学,有利于激发学生的数学学习兴趣,有利于学生进一步理解数学,有利于开阔学生视野、提升数学学科核心素养”[1].项目学习能够架起数学文化与STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)教育理念之间的桥梁,在跨学科教学中发挥作用.通过这一方式,学生能在解决实际问题的过程中运用数学知识,并与多学科内容进行综合探索与合作.此种跨学科的教学模式对于加深学生对数学应用及其重要性的理解大有裨益,对于提升学生的综合素养及跨学科技能具有显著效果.

关键词：数学学习兴趣跨学科教学数学应用学生视野理解数学综合素养数学教学活动课程标准

饱和黏土中吸力桶基础离心振动台试验及地震响应分析

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岩石力学与工程学报 2025年第3期44卷 769-780页

作者：崔鹤黄茂松时振昊同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土与地下工程教育部重点实验室上海200092

我国近海风电场表层海床主要为软黏土,易发生循环弱化与变形累积。在地震作用下吸力桶基础及上部结构可发生位移过量累积,威胁风机正常服役。开展单桶及多桶导管架基础风机离心振动台试验,并基于考虑土体小应变刚度的循环加载不排水黏... 详细信息

我国近海风电场表层海床主要为软黏土,易发生循环弱化与变形累积。在地震作用下吸力桶基础及上部结构可发生位移过量累积,威胁风机正常服役。开展单桶及多桶导管架基础风机离心振动台试验,并基于考虑土体小应变刚度的循环加载不排水黏土总应力本构模型,建立吸力桶基础风机地震响应数值模型。通过数值计算与离心模型试验结果进行对比,验证数值方法的合理性。利用建立的数值方法,探究静力加载特性一致条件下,不同吸力桶基础型式(单桶与多桶导管架)对地震荷载下风机上部结构加速度与变形响应的影响,并讨论风机响应与基础型式对地震荷载主频过滤效应的关联关系。研究结果表明:该数值模型可以合理反映黏土地基吸力桶基础及风机结构的地震响应;风机塔顶最终累积位移与其振动幅值具有较强相关性;静力加载特性一致时,与单桶基础相比,多桶基础可过滤部分地震荷载高阶主频振动,从而导致更小的塔顶加速度及累积位移。

关键词：土力学离心振动台试验吸力桶基础风机地震数值模拟

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利用混凝土双轴强度试验的概率反问题研究

同济大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 1-8页

作者：陈欣李杰同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

基于概率密度演化理论和混凝土随机损伤力学,从概率密度的角度,建立了一类随机建模准则。以混凝土双轴强度试验为背景,利用遗传算法,提出了一类概率反问题求解方法。利用混凝土双轴试验数据及提出的求解方法,对混凝土弹塑性随机损伤本... 详细信息

基于概率密度演化理论和混凝土随机损伤力学,从概率密度的角度,建立了一类随机建模准则。以混凝土双轴强度试验为背景,利用遗传算法,提出了一类概率反问题求解方法。利用混凝土双轴试验数据及提出的求解方法,对混凝土弹塑性随机损伤本构模型中的断裂应变统计参数进行识别,获得了本构模型的基本参数。研究表明,据此识别的模型参数能从概率密度与统计矩两个层面准确地反映混凝土强度的随机性。该研究为概率反问题的求解提供一种可行的途径。

关键词：混凝土概率反问题本构关系随机损伤力学概率密度演化

钢筋混凝土柱基于能量等效的损伤状态量化方法

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同济大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 35-42页

作者：宁超列王硕翟永梅同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 同济大学上海防灾救灾研究所上海200092

钢筋混凝土柱在地震作用下具有不同的失效模式。不同失效模式钢筋混凝土柱的损伤状态量化方法目前存在定义方式不一且预测精度较差的问题。基于246根钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力往复加载试验数据,提出了一种基于能量等效原则量化不同... 详细信息

钢筋混凝土柱在地震作用下具有不同的失效模式。不同失效模式钢筋混凝土柱的损伤状态量化方法目前存在定义方式不一且预测精度较差的问题。基于246根钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力往复加载试验数据,提出了一种基于能量等效原则量化不同失效模式钢筋混凝土柱损伤状态的方法。通过引入贝叶斯神经网络模型,建立了适用于不同失效模式钢筋混凝土柱的位移角预测公式。研究结果表明:能量等效原则可将钢筋混凝土柱的骨架曲线等效为一个理想弹塑性模型,不仅便于定义屈服点、峰值点和极限点,而且便于在同一框架下对比不同失效模式钢筋混凝土柱的抗震力学性能差异。根据屈服点、峰值点和极限点的位移角,钢筋混凝土柱的损伤状态可以划分为:“基本完好”、“轻度破环”、“中等破坏”和“严重破坏”四个等级。贝叶斯神经网络模型可以准确预测不同失效模式钢筋混凝土柱屈服点、峰值点和极限点的位移角。传统的峰值承载力经验折减系数法在预测屈服点的位移角时偏于保守,在预测极限点的位移角时偏于不安全。

关键词：钢筋混凝土柱失效模式损伤状态能量等效贝叶斯神经网络

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考虑地震强度不确定性的车站韧性评估方法

岩土工程学报 2025年第1期47卷 164-172页

作者：张陈龙张东明黄忠凯黄宏伟同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

地铁车站作为地下交通的枢纽,是社会经济交流和人员交往的重要组成部分,但其同时也面临着诸多灾害风险。以前包括地震在内的灾害,会对地下交通网络造成严重后果,也对城市功能造成重大损失。因此,地铁车站等关键交通枢纽的韧性评估对于... 详细信息

地铁车站作为地下交通的枢纽,是社会经济交流和人员交往的重要组成部分,但其同时也面临着诸多灾害风险。以前包括地震在内的灾害,会对地下交通网络造成严重后果,也对城市功能造成重大损失。因此,地铁车站等关键交通枢纽的韧性评估对于提高城市安全性和维护其功能至关重要。提供了一个考虑地震强度不确定性的综合韧性评估框架,用于评估浅埋地铁车站在地震灾害下的鲁棒性和快速恢复能力。该框架方法利用有限元软件,建立相关地铁车站数值模型;然后,通过所选择的地震动展开大量数值分析,以便生成关于峰值地面加速度(PGA)的地铁车站易损性函数;接着利用蒙特卡洛模拟进一步量化地震动强度不确定性,并最终确定车站在各个损伤阶段的概率。最终,通过联立地铁车站损伤概率与经济损失关系,考虑地铁车站的恢复路径和可恢复性,完成韧性评估。本研究通过该韧性评估框架和所计算出的韧性指标R,评价和讨论了性能恢复模型和场地条件对车站抗震韧性的影响。这项工作可以帮助地铁网络基于韧性的设计和管理,以支持对地震灾害的适应,从而促进相关决策者关于资源的有效分配。

关键词：地铁车站地震韧性地震易损性地震动不确定性恢复模型

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大直径单桩基础海上风机非线性共振特性

岩土力学 2025年第1期46卷 156-164页

作者：田抒平王振钰张陈蓉同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

海上风机的自振频率与转动频率或叶片扫略频率一致时会产生共振现象,严重时会损坏风机结构。现有研究对共振频率评估多以弹性分析为主,没有考虑实际桩-土相互作用非线性对风机共振特性的影响。以大直径单桩基础海上风机为研究对象,基于... 详细信息

海上风机的自振频率与转动频率或叶片扫略频率一致时会产生共振现象,严重时会损坏风机结构。现有研究对共振频率评估多以弹性分析为主,没有考虑实际桩-土相互作用非线性对风机共振特性的影响。以大直径单桩基础海上风机为研究对象,基于动力Winkler地基模型,采用双曲线型桩周土抗力-桩身侧向位移(p-y)骨干曲线考虑桩土刚度非线性,采用剪应变相关滞回阻尼考虑土体能量耗散,提出了海上风机共振频率的非线性频域理论简化分析方法。通过与开展的一系列模型试验结果以及Lely(A2)海上风机现场实测数据对比,验证了非线性风机共振频率计算方法的正确性。随后,开展了砂土密实度、桩长和桩径对于风机共振频率非线性影响的参数分析,研究认为风机系统共振频率随着荷载水平的增加而呈现减小趋势,且当砂土较松散、桩长较短或桩径较小时,共振频率受土体非线性的影响更为明显。

关键词：海上风机非线性共振频率 p-y曲线 Winkler地基

大概念视域下的生态文明跨学科教学——以“建设美丽中国”为例

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思想政治课教学 2025年第2期 33-36页

作者：陶爱翠安徽师范大学附属肥东实验学校

大概念视域下的生态文明跨学科教学,要培养学生实现学习的高通路迁移,提升学生解决现实生活复杂问题的能力。首先,提炼学科概念,搭建跨学科生态文明知识结构;其次,基于知识结构,刻画跨学科生态文明层级目标;再次,锚定层级目标,创设跨学... 详细信息

大概念视域下的生态文明跨学科教学,要培养学生实现学习的高通路迁移,提升学生解决现实生活复杂问题的能力。首先,提炼学科概念,搭建跨学科生态文明知识结构;其次,基于知识结构,刻画跨学科生态文明层级目标;再次,锚定层级目标,创设跨学科生态文明系统情境;最后,围绕系统情境,研制跨学科生态文明进阶问题。

关键词：大概念跨学科生态文明教学